最初の電場や磁場の定義(サーベイ)
2012年01月02日 20時33分
最初の電場や磁場の定義
電磁気学の発展史に少し興味があります。
点電荷のCoulmn力をＦ、位置ベクトルｒ，ｒ’にある点電荷をＱ’，Ｑ、εを真空などの誘電率として、
Ｆ＝(1/4πε)×Ｑ’Ｑ／|ｒ－ｒ’|^2×(ｒ－ｒ’)／|ｒ－ｒ’| (1)
から、とりあえず電場Ｅを、
Ｅ＝Ｆ／Ｑ＝(1/4πε)×Ｑ／|ｒ－ｒ’|^2×(ｒ－ｒ’)／|ｒ－ｒ’| (2)
と導入するのが、今のふつうのやり方と思えますが、歴史的にはどうなのだろう？、という話です。
例えば電場については、(2)に先行して(1)の遠隔作用に基づいた、ポアソン，グリーン，ガウスらのポテンシャル論があり、その結果を近接作用の考えに基づき利用した、微分形によるファラデイ，マックスウェルの電場の定義が出てきます。
(2)の形は、ポテンシャル論と非常に相性の良い数学的補助手段ではありますが、遠隔作用という問題意識から出発したポアソン，グリーン，ガウスらにとって、(2)によってわざわざ電場を定義までする物理的価値は、あまりなかったように思えます。
とすると、正式な電場の最初の定義は、ファラデイ，マックスウェルなのだろうか？、それともポアソン，グリーン，ガウスらが、一種の便利概念として(2)で導入したのだろうか？、それとも以前から何となく電場という言葉はあったのだろうか？、という疑問が沸きました。
さらに(2)は、電磁気の単位系を定めるのに、非常に都合の良い形をしているので、事によったら、マックスウェル以後においてウェーバーなんかが、単位系設定のために、初めて言い出したのではないか？、などと勘ぐってしまいます。
実際の歴史的事実を具体的に知りたくて質問しました。磁場については、アンペール，ノイマンの数学的ポテンシャル論があり、ファラデイ，マックスウェルにいたります。
以上の経緯は、以下で調べましたが具体的記述がなく、そのものずばりの電磁気の発展史が記述されているような文献等でもかまいません。
・フント，思想としての物理学の歩み，朝倉書店．
・広重徹，相対論の形成，みすず書房．
・菅野礼司，物理学の論理と方法，大月書店．
・山本義隆，重力と力学的世界，現代数学社．
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